Kupa SpARCS1049. Kredit: X-ray: NASA/CXO/Univ. of Montreal/J. Hlavacek-Larrondo et al; Optical/IR: NASA/STScI.

Gigantické černé díry, které se nacházejí uvnitř galaxií nebo celých shluků galaxií, se obvykle aktivně účastní na dění. Astronomové ale nedávno našli supermasivní černou díru, která nijak zvlášť neovlivňuje „život“ ve své kupě galaxií. Prostě je líná. Podle vědců by takové líné supermasivní černé díry mohly vysvětlovat extrémně bouřlivé tvoření hvězd v některých vzdálených kupách galaxií.

Kupy galaxií obsahují stovky a někdy i tisíce galaxií, které prostupuje horký plyn, vyzařující rentgenové záření. Hmota tohoto plynu přitom obvykle převyšuje celkovou hmotnost všech galaxií v dané kupě. Supermasivní černé díry do života kupy galaxií zasahují tím, že vyvrhují hmotu v podobě galaktického vichru. Tím obvykle blokují ochlazování zmíněného plynu, z něhož pak nemohou vznikat nové hvězdy. Díky tomuto procesu má supermasivní černá díra „kontrolu“ nad aktivitou a evolucí její kupy galaxií.

Julie Hlavacek-Larrondo. Kredit: CRAQ.

Co když ale supermasivní černá díra ve své práci selže a není v tomto směru aktivní? Právě to se podle všeho stalo v kupě galaxií SpARCS104922.6+564032.5 (zkráceně SpARCS1049), která je od nás vzdálená cca 9,9 miliardy světelných let. Tento podivuhodný případ pozoroval tým astronomů, který vedla Julie Hlavacek-Larrondo z kanadské University of Montreal.

Badatelé již dříve pozorovali kupu SpARCS1049 pomocí Hubbleova vesmírného teleskopu a Spitzerova vesmírného infrateleskopu. Přitom si všimli, že tam jede tak extrémní tvorba nových hvězd, až se z toho točí hlava. Vznikají tam hvězdy odpovídající zhruba hmotě 900 Sluncí ročně, na což opravdu nejsme moc zvyklí. Pokud by se takhle ďábelsky rychle rodily hvězdy v Mléčné dráze, tak by bylo hotovo za pouhých 100 milionů let. Jak říká Hlavacek-Larrondo, „when the cat's away, the mice will play“. Čili známé české „když kocour (supermasivní černá díra) není doma, myši (vznikající hvězdy) mají pré“.

Université de Montréal, logo.

Co je ještě zajímavější, takhle extrémně se rodí hvězdy v oblasti, která je vzdálená asi 80 tisíc světelných let od centra kupy SpARCS1049. Je to mimo všechny galaxie v této kupě. Vysvětlení podle badatelů spočívá ve vychladnutí zmíněného plynu, prostupujícího celou kupu. Tento plyn má ve většině kupy SpARCS1049 teplotu zhruba 65 milionů stupňů. V místě extrémně tvorby hvězdy ale dosahuje teplot „jenom“ kolem 10 milionů stupňů. Všechno je to zřejmě vina líné supermasivní černé díry, která očividně nemá zapotřebí pumpovat energii do svého okolí. V takovém případě se podle odborníků může tvorba nových hvězd doslova utrhnout ze řetězu. A v kupě SpARCS1049 se to nejspíš stalo.

Proč je supermasivní černá díra kupy SpARCS1049 tak líná? Mohlo by to být tím, že tohle monstrum hladoví. Nachází se totiž mimo největší koncentraci plynu v této kupě. Nedostatek stravy tlumí veškerou aktivitu černé díry a okolní plyn chladne. Nejrychleji přitom chladne plyn tam, kde je nejhustší. Hladovění této supermasivní černé díry může být následkem dávné srážky galaxií, k níž došlo během evoluce kupy SpARCS1049. Tato srážka mohla „odfouknout“ oblast nejhustšího plynu pryč z centra kupy.

Video: Quick Look: Black Hole Fails to Do Its Job

Literatura

NASA 3. 8. 2020.

arXiv:2007.15660.